热处理对含有β相锻造钛铝合金组织和性能的影响(英文)

采用包套锻造技术成功制备Ti-45Al-5.4V-3.6Nb-0.3Y合金锻饼,并研究热处理对该合金锻饼组织和性能的影响。通过热处理得到3种不同的组织形态,分别为双态、近层片、和全层片组织,分析热处理过程中合金组织的演变规律,并对不同组织形态的合金进行力学性能测试。结果发现,双态组织的合金具有最好的室温塑性,其值可达1.35%,近层片组织的合金具有较高的室温强度,屈服强度为605.31MPa,断裂强度为665.75MPa。     

Effect of Heat Treatment on Microstructure and Properties of as-Forged TiAl Alloy with β Phase

采用包套锻造技术成功制备Ti-45Al-5.4V-3.6Nb-0.3Y合金锻饼,并研究热处理对该合金锻饼组织和性能的影响。通过热处理得到3种不同的组织形态,分别为双态、近层片、和全层片组织,分析热处理过程中合金组织的演变规律,并对不同组织形态的合金进行力学性能测试。结果发现,双态组织的合金具有最好的室温塑性,其值可达1.35%,近层片组织的合金具有较高的室温强度,屈服强度为605.31MPa,断裂强度为665.75MPa。     

锻态Ti-44Al-4Nb-4V-0.3Mo-Y合金等轴及片层组织高温拉伸性能及组织演变

等轴γ晶粒和α2/γ片层是beta-gamma TiAl合金的2种主要变形组织形态。研究了锻态Ti-44Al-4Nb-4V-0.3Mo-Y合金等轴组织及片层组织的高温拉伸性能及组织演变。结果表明:拉伸温度对Ti-44Al-4Nb-4V-0.3Mo-Y合金的力学性能和显微组织有显著的影响。在相同温度下,Ti-44Al-4Nb-4V-0.3Mo-Y合金等轴组织的抗拉强度和屈服强度略高于片层组织,而延伸率相差不大。随拉伸温度的升高,合金的抗拉强度和屈服强度逐渐减小,而延伸率迅速增大。对于等轴组织,提高温度,等轴γ晶粒被拉长,发生完全的动态再结晶,从而细化合金的显微组织。对于片层组织,α2/γ片层的分解和γ板条的再结晶程度随拉伸温度的升高而增大。Ti-44Al-4Nb-4V-0.3Mo-Y合金的韧脆转变温度在750～800℃之间。     

锻造与轧制对Ti-43Al-9V-0．3Y合金显微组织和力学性能的影响

铸态Ti-43Al-9V-0.3Y合金由γ相及少量α2,B2和YAl2相组成,为细小的近层片组织,晶粒(层片团)尺寸约为80 μm,层片体积分数约为85%;锻态合金由大量细小的动态再结晶等轴γ晶粒组成,组织细化显著,γ再结晶晶粒尺寸约为1-5 μm;轧态合金为细小近,γ组织,γ品粒尺寸约为20 μm,尺寸细小的B2相呈网络状分布在γ晶粒周围.铸态合金在室温下的拉伸断裂强度约为510.6 MPa,延伸率约为0.5%;在700℃下的拉伸断裂强度约为425.8 MPa,延伸率约为5.7%.锻造和轧制后的Ti-43Al-9V-0.3Y合金的力学性能均得到了明显改善.     

TiB_2对TiAl基合金显微组织、力学性能及抗氧化性的影响

采用水冷铜坩埚真空感应熔炼(ISM)技术制备β型TiAl合金Ti-45Al-2Nb-1.5V-1Mo-0.3Y(摩尔分数,%)及其复合材料Ti-45Al-2Nb-1.5V-1Mo-0.3Y(摩尔分数,%)+3%TiB_2(体积分数)两种材料,并对TiAl合金及其复合材料的显微组织、力学性能和抗氧化性能进行研究。结果表明:加入TiB_2后,TiAl合金中的晶粒尺寸和层片间距都得到细化,显微硬度、室温和高温抗拉强度提高,但室温伸长率略有下降,高温时复合材料表现出良好的塑性;800℃循环氧化100 h后,TiAl合金和复合材料氧化表面均保持完整,未产生剥落;加入TiB_2后,导致两种材料表面氧化物的生长形态发生变化,但两种材料的氧化增量和氧化层厚度相近,因此,TiB_2对氧化物的生长形态有影响,但对抗氧化性能影响不大。     

TiAl基合金热轧板材的各向异性

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和拉伸力学试验等方法对铸锭冶金Ti-45Al-7Nb-0.3W合金热轧板材力学性能的各向异性进行研究。结果表明:Ti-45Al-7Nb-0.3W合金热轧板材具有明显的力学性能各向异性,在室温条件下,沿轧制方向的屈服强度σ_(RD)为445 MPa,高于沿横向的屈服强度σ_(TD);在800℃条件下,σ_(RD)为522 MPa,低于σ_(TD)。织构和显微组织表明:经热轧变形后,板材中存在明显{100}010立方织构,即面心四方γ晶胞的c轴平行于横向;在轧制纵截面上,板材显微组织表现为拉长的γ晶粒和α_2/γ层片晶团;在横截面上,板材显微组织表现为等轴的γ晶粒和α_2/γ层片晶团。Ti-45Al-7Nb-0.3W合金热轧板材力学性能的各向异性是由织构和显微组织的差异所致。     

H处理对TiAl基金属间化合物高温变形的影响及计算机辅助分析

研究了置氢处理对Ti Al基金属间化合物Ti-45Al-5Nb-0.8Mo-0.3Y高温变形的影响。通过计算机辅助分析发现,含0.037%H的Ti-45Al-5Nb-0.8Mo-0.3Y合金峰值应力低于未置氢合金,原因是置氢处理提高β相含量以及动态再结晶、位错运动和孪生变形的程度。置氢处理导致片层间距减小,细化组织结构,提高了合金塑性。     

固溶温度对Ti-23Al-25Nb-0.36Y合金显微组织及性能的影响

采用示差热分析(DTA)法分析了Ti-23Al-25Nb-0.36Y合金的相变特征,根据DTA曲线特征制定试验固溶温度,用SEM、XRD分析水冷后合金试样的显微组织及相组成,用Instron-5569万能材料试验机做室温压缩试验.结果表明,Ti-23Al-25Nb-0.36Y合金的DTA曲线有两个明显的吸热反应峰;在1320 ℃保温水冷时,合金显微组织为B2相组织,随着固溶温度降低,合金析出O相、α2相.在900 ℃保温水冷取得显微组织为O B2相组织的合金具有最佳的力学性能,合金的抗压强度达到1976.77 MPa、压缩率为36.57%,屈服强度为789.91 MPa.     

Ti-22Al-20Nb-7Ta合金的显微组织和力学性能研究

研究了Ti-22Al-20Nb-7Ta合金的显微组织和力学性能,为优化合金的塑性(特别是室温塑性)和强度,采用了多种热机械处理(TMP)工艺.结果表明,合金显微组织与热机械处理工艺密切相关.通过热机械处理可有效地控制合金中α2,O和B2相的形貌,分布状况及相对含量进而获得了具有高的室温及高温屈服强度和优良塑性的O相合金.在(α2+B2+O)和(O+B2)相区热变形及在(O+B2)相区的固溶和时效处理获得的三相复合显微组织具有最佳的力学性能.Ti-22Al-20Nb-7Ta合金的室温屈服强度σ0.2达1200 MPa,延伸率达9.8%,650℃下σ0.2亦达970 MPa,延伸率达14%.     

γ-TiA1/TC4复合板材的制备及组织性能研究

提出了制备γ-TiAl/Ti合金复合板材的技术思想.采用包套轧制技术在1150 ℃轧制出厚度为3 mm的Ti-43Al- 9V-0.3Y/Ti-6Al-4V复合板材,其中Ti-43Al-9V-0.3Y合金层的厚度约为2.3 mm,Ti-6Al-4V合金层的厚度约为0.7 mm.复合板材的总变形量为80%.包套轧制后板材外形完整、无应力开裂.分析表明,复合板材的界面相主要由α2-Ti3Al构成.拉伸性能测试结果表明,随着Ti-6Al-4V合金层厚度的增加,复合板材室温下的抗拉强度、延伸率都得到了显著的提高.当Ti-6Al-4V合金层厚度达到0.7 mm时(板材总厚2 mm),室温强度和延伸率分别超过800 MPa和4%,700 ℃条件下延伸率超过25%.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.